(57)【要約】【課題】１つの熱源装置を用いて熱供給を行う給湯装置において、高温の温水を少量給湯する場合や、暖房負荷が小さい高温暖房を行う場合でも熱源装置の熱利用効率を高める。【解決手段】熱源装置１７、顕熱熱交換器１５、加熱水路３、給水路２、出湯路４、加熱水路３の下流側と上流側に接続された与熱循環水路６、与熱循環水路６の温水を圧送する循環ポンプ１９、暖房装置に熱媒を循環させる暖房用循環路７、与熱循環水路６の温水と熱媒との熱交換を行う暖房用熱交換器２０、熱源装置１７から排出される排ガスの熱を加熱水路３内の水に供給する排熱回収熱交換器１４、及び、暖房用循環路７において、暖房装置から暖房用熱交換器２０へ熱媒を戻す暖房戻路７ａに設けられ、排熱回収熱交換器１４を通過した排ガスの熱を暖房戻路７ａ内の熱媒に供給する排熱回収熱交換器２４を備えた。【選択図】        図１
2006017361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を燃焼させ燃焼熱を発生させる熱源装置と、
前記熱源装置が発生する燃焼熱で水を加熱する顕熱熱交換器と、
前記顕熱熱交換器を通る加熱水路と、
前記加熱水路の前記顕熱熱交換器上流側に水を供給する給水路と、
前記加熱水路の前記顕熱熱交換器下流側から加熱された温水を取り出す出湯路と、
前記加熱水路の前記顕熱熱交換器下流側と、前記加熱水路の前記顕熱熱交換器上流側とに接続された与熱循環水路と、
前記与熱循環水路に設けられ、前記加熱水路の前記顕熱熱交換器下流側から上流側へ温水を圧送する循環ポンプと、
暖房装置に対して熱を供給するための熱媒を循環させる暖房用循環路と、
前記与熱循環水路を圧送される温水と、前記暖房用循環路を循環する熱媒との熱交換を行う暖房用熱交換器と、
前記顕熱熱交換器上流側の前記加熱水路に設けられ、前記熱源装置から排出される排ガスの熱を前記加熱水路内の水に供給する第１の排熱回収熱交換器と、
前記暖房用循環路において、前記暖房装置から前記暖房用熱交換器へ熱媒を戻す暖房戻路に設けられ、前記第１の排熱回収熱交換器を通過した排ガスの熱を前記暖房戻路内の熱媒に供給する第２の排熱回収熱交換器と、
を備えていることを特徴とする給湯装置。
【請求項２】
燃料を燃焼させ燃焼熱を発生させる熱源装置と、
前記熱源装置が発生する燃焼熱で水を加熱する顕熱熱交換器と、
前記顕熱熱交換器を通る加熱水路と、
前記加熱水路の前記顕熱熱交換器上流側に水を供給する給水路と、
前記加熱水路の前記顕熱熱交換器下流側から加熱された温水を取り出す出湯路と、
前記加熱水路の前記顕熱熱交換器下流側と、前記加熱水路の前記顕熱熱交換器上流側とに接続された与熱循環水路と、
前記与熱循環水路に設けられ、前記加熱水路の前記顕熱熱交換器下流側から上流側へ温水を圧送する循環ポンプと、
浴槽の水（以下、「浴槽水」という。）が循環する追焚用循環路と、
前記与熱循環水路を圧送される温水と、前記追焚用循環路を循環する浴槽水との熱交換を行う追焚用熱交換器と、
前記顕熱熱交換器上流側の前記加熱水路に設けられ、前記熱源装置から排出される排ガスの熱を前記加熱水路内の水に供給する第１の排熱回収熱交換器と、
前記追焚用循環路において、前記浴槽から前記追焚用熱交換器へ浴槽水を戻す浴槽戻路に設けられ、前記第１の排熱回収熱交換器を通過した排ガスの熱を前記浴槽戻路内の浴槽水に供給する第３の排熱回収熱交換器と、
を備えていることを特徴とする給湯装置。
【請求項３】
燃料を燃焼させ燃焼熱を発生させる熱源装置と、
前記熱源装置が発生する燃焼熱で水を加熱する顕熱熱交換器と、
前記顕熱熱交換器を通る加熱水路と、
前記加熱水路の前記顕熱熱交換器上流側に水を供給する給水路と、
前記加熱水路の前記顕熱熱交換器下流側から加熱された温水を取り出す出湯路と、
前記加熱水路の前記顕熱熱交換器下流側と、前記加熱水路の前記顕熱熱交換器上流側とに接続された与熱循環水路と、
前記与熱循環水路に設けられ、前記加熱水路の前記顕熱熱交換器下流側から上流側へ温水を圧送する循環ポンプと、
暖房装置に対して熱を供給するための熱媒を循環させる暖房用循環路と、
浴槽の水（以下、「浴槽水」という。）が循環する追焚用循環路と、
前記与熱循環水路を圧送される温水と、前記暖房用循環路を循環する熱媒との熱交換を行う暖房用熱交換器と、
前記顕熱熱交換器上流側の前記加熱水路に設けられ、前記熱源装置から排出される排ガスの熱を前記加熱水路内の水に供給する第１の排熱回収熱交換器と、
前記暖房用循環路において、前記暖房装置から前記暖房用熱交換器へ熱媒を戻す暖房戻路に設けられ、前記第１の排熱回収熱交換器を通過した排ガスの熱を前記暖房戻路内の熱媒に供給する第２の排熱回収熱交換器と、
前記追焚用循環路において、前記浴槽から前記追焚用熱交換器へ浴槽水を戻す浴槽戻路に設けられ、前記第１の排熱回収熱交換器を通過した排ガスの熱を前記浴槽戻路内の浴槽水に供給する第３の排熱回収熱交換器と、
を備えていることを特徴とする給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排熱回収型の給湯装置に関し、特に、排熱回収効率が高い給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の排熱回収型の給湯装置としては、特許文献１，２に記載のものが公知である。
【０００３】
図３は、特許文献１に記載の給湯装置の構成を表す図である。この給湯装置１０１は、主給湯系統１０２、暖房系統１０４、及び追焚系統１０６の３系統に対して給湯を行うものである。主給湯系統１０２は、給湯栓（図示せず。）に給湯を行う給湯系である。暖房系統１０４は、暖房機器１０３に対して暖房用の湯を供給する給湯系である。また、追焚系統１０６は、風呂の浴槽内の湯の追焚を行うための給湯系である。
【０００４】
主給湯系統１０２は、上水から給水配管１０７に給水される。上水より給水された水は、給水配管１０７、二次熱交換器（排熱回収熱交換器）１０８、中間配管１０９、一次熱交換器（顕熱熱交換器）１１０、及び給湯配管１１１の順に通過する。この際、上水より給水された水は、二次熱交換器１０８及び一次熱交換器１１０において熱供給を受ける。
【０００５】
一次熱交換器１１０及び二次熱交換器１０８は、ともに同じ燃焼室１１２の中に配設されている。また、燃焼室１１２内には、バーナ１１３が配設されている。バーナ１１３は、燃料を燃焼させて熱を発生し、この熱により、一次熱交換器１１０を直接加熱する。一次熱交換器１１０の管内の水は、この熱によって加熱される。また、バーナ１１３の燃焼により生じる高温の燃焼熱は、一次熱交換器１１０に吸熱された後、二次熱交換器１０８に送られる。二次熱交換器１０８は、排ガスの熱により加熱される。そして、二次熱交換器１０８の管内の水は、この熱によって加熱される。二次熱交換器１０８を通過して冷却された排ガスは、排気口１１４から排出される。
【０００６】
上水から供給される水は、最初に二次熱交換器１０８を通過する際に、バーナ１１３の排ガス中の排熱により予熱される。これによって、一次熱交換器１１０に供給される水の温度が昇温される。一次熱交換器１１０で、予熱された水が更に昇温される。そして、一次熱交換器１１０を通過した高温の水（湯）は、給湯配管１１１を通して給湯栓（図示せず。）に供給される。
【０００７】
このように、バーナ１１３の排ガスを、二次熱交換器１０８における予熱に利用することにより、バーナ１１３の排ガス中の排熱を回収し、熱効率の向上が図られている。
【０００８】
尚、本明細書において「顕熱」とは、バーナ等の燃焼装置によって加えられる熱をいう。また、「排熱」とは、燃焼装置から排出される排ガス中に含まれる熱をいう。
【０００９】
暖房系統１０４は、暖房機器１０３との間で熱媒体である水を循環させることにより、暖房機器１０３に熱供給を行う。この給湯装置１０１は、高温暖房と低温暖房の両方を行うことが可能とされている。高温暖房用の暖房機器１０３には、高温往き配管１２２から高温の水（湯）が供給される。一方、低温暖房用の暖房機器（図示せず。）には、低温往き配管１２３から比較的低温の水（湯）が供給される。尚、ここでは、低温暖房に関する説明は本筋から外れるので省略する。
【００１０】
各暖房機器１０３において放熱して降温した水は、戻り配管１１５から給湯装置１０１に戻される。そして、この戻された水は、戻り配管１１５、二次熱交換器（排熱回収用熱交換器）１１６、中間配管１１７、シスターン１１８、中間配管１１９、ポンプ１２０、一次熱交換器（顕熱回収用熱交換器）１２１、及び高温往き配管１２２の順に送られ、再び暖房機器１０３に戻される。この際、暖房系統１０４を循環する水は、二次熱交換器１１６及び一次熱交換器１２１において加熱される。
【００１１】
一次熱交換器１２１と二次熱交換器１１６は、ともに同じ燃焼室１２３内に配設されている。また、燃焼室１２３内には、バーナ１２４が配設されている。バーナ１２４は、燃料を燃焼させて熱を発生し、この熱により、一次熱交換器１２１を直接加熱する。一次熱交換器１２１の管内の水は、この熱によって加熱される。また、バーナ１２４の燃焼により生じる高温の排ガスは、二次熱交換器１１６に送られる。二次熱交換器１１６は、排ガスの熱により加熱される。そして、二次熱交換器１１６の管内の水は、この熱によって加熱される。二次熱交換器１１６を通過して冷却された排ガスは、排気口１２５から排出される。
【００１２】
暖房機器１０３から戻される水は、最初に二次熱交換器１１６を通過する際に、バーナ１２４の排ガス中の排熱により予熱される。これによって、一次熱交換器１２１に供給される水の温度が昇温される。予熱された水は、一次熱交換器１２１で更に昇温される。そして、一次熱交換器１２１を通過した高温の水（湯）は、高温往き配管１２２と通して暖房機器１０３に供給される。
【００１３】
このように、暖房系統１０４においても、バーナ１２４の排ガスを、二次熱交換器１１６における予熱に利用することにより、バーナ１２４の排ガス中の排熱を回収し、熱効率の向上が図られている。
【００１４】
追焚系統１０６も、暖房系統１０４と同じく、一次熱交換器１２１及び二次熱交換器１１６を用いて与熱が行われる。追焚系統１０６は、浴槽１０５内の水（以下、「浴槽水」という。）を給湯装置１０１との間で循環させ、浴槽水に熱供給することで、風呂の追焚を行うものである。
【００１５】
追焚を行う場合、浴槽水は、浴槽１０５から、戻り配管１２６、水流スイッチ１２７、ポンプ１２８、往き戻り切替弁１２９、中間配管１３０、水・水熱交換器１３１、及び往き配管１３２の順に送られて、再び浴槽１０５に戻される。また、風呂の追焚を行う場合、熱動弁１３３が開弁されて、高温往き配管１２２の上流部から、バイパス管１３４を通って戻り配管１１５の下流部へ、直接通水するようにされる。バイパス管１３４は、水・水熱交換器１３１を通過している。水・水熱交換器１３１においては、バイパス管１３４内の水と、中間配管１３０から往き配管１３２へ送られる浴槽水との間で、熱交換が行われる。
【００１６】
追焚を行う場合において、給湯装置１０１内では、水・水熱交換器１３１から、バイパス管１３４、戻り配管１１５の下流部、二次熱交換器１１６、中間配管１１７、シスターン１１８、中間配管１１９、ポンプ１２０、一次熱交換器１２１、高温往き配管１２２の上流部、及びバイパス管１３４を通して再び水・水熱交換器１３１へ、水の循環が行われる。この際、上述のとおり、循環される水は、二次熱交換器１１６で予熱後、一次熱交換器１２１で加熱されることにより、バーナ１２４から効率よく熱供給がされる。この供給された熱は、水・水熱交換器１３１において、浴槽水に供給される。これにより、風呂の追焚が行われる。
【００１７】
しかしながら、図３の給湯装置１０１は、２つの熱源装置（バーナ１１３，１２４）が必要であるため、装置が大型化するという欠点がある。そこで、１つの熱源装置を用いて、給湯、温水暖房、及び風呂の追焚を行うことを可能とした給湯装置が特許文献２に開示されている。
【００１８】
図４は、特許文献２に記載の給湯装置の構成を表す図である。特許文献２に記載の給湯装置１４０は、１つのバーナ１４１を使用して、主給湯系統１４２、暖房系統１４３、及び追焚系統１４４に温水を供給するものである。
【００１９】
暖房系統１４３は、温水暖房機器（図示せず。）に対して高温往き配管１４５又は低温往き配管１４６から温水を供給することにより、熱の供給を行う。高温往き配管１４５は、高温の温水を供給するための配管である。低温往き配管１４６は、高温往き配管１４５に比べて温度が低い温水を供給するための配管である。
【００２０】
高温暖房時においては、温水暖房機器に対して与熱することにより降温した循環水は、戻り配管１４７により給湯装置１４０に戻される。戻り配管１４７に戻された循環水は、膨張タンク１４８、中間配管１４９、排熱熱交換器１５１、及び顕熱熱交換器１５２を通って、再び高温往き配管１４５から温水暖房機器へ送られる（尚、低温暖房時については、本筋から外れるので、説明は省略する）。
【００２１】
このとき、循環水は、排熱熱交換器１５１及び顕熱熱交換器１５２によって給熱される。顕熱熱交換器１５２は、バーナ１４１により直接加熱される。これにより、顕熱熱交換器１５２は、バーナ１４１が発生する顕熱を循環水に与熱する。一方、排熱熱交換器１５１は、バーナ１４１から排出される排ガスの持つ排熱を循環水に与熱する。循環水は、まず、排熱熱交換器１５１において予熱された後、顕熱熱交換器１５２で更に加熱される。これにより、バーナ１４１の排ガスの熱を回収し、熱回収効率を向上させている。
【００２２】
主給湯系統１４２は、上水より給水管１５３に供給された水（以下、「給湯用水」という。）を給湯用熱交換器１５４において加熱し、給湯管１５５から給湯栓（図示せず。）へ供給する。給湯用熱交換器１５４には、高温往き配管１４５から膨張タンク１４８に接続された給湯与熱管１５６が通されている。顕熱熱交換器１５２から高温往き配管１４５を通して給湯与熱管１５６に供給される高温の温水の熱は、給湯用熱交換器１５４において給湯用水へ供給される。昇温した給湯用水は、給湯管１５５を通して給湯栓へ供給される。
【００２３】
追焚系統１４４は、風呂の浴槽（図示せず。）内の水（以下、「浴槽水」という。）を循環させ加熱する系である。浴槽水は、戻り配管１５７を通して給湯装置１４０内に送られる。そして、浴槽水は、追焚用熱交換器１５８で給熱された後、往き配管１５９から浴槽に戻される。
【００２４】
追焚用熱交換器１５８には、追焚与熱管１６０が通されている。追焚与熱管１６０は、顕熱熱交換器１５２の出口近傍の高温往き配管１４５から、追焚用熱交換器１５８を通って、膨張タンク１４８の近傍の戻り配管１４７に接続されている。顕熱熱交換器１５２で加熱された高温の循環水は、追焚与熱管１６０から追焚用熱交換器１５８に送られる。追焚用熱交換器１５８において、循環水から浴槽水へ与熱される。これにより、追焚が行われる。浴槽水に与熱して降温した循環水は、膨張タンク１４８へ戻される。
【００２５】
このように、従来の給湯装置１０１，１４０においては、排熱熱交換器と顕熱熱交換器とを直列に接続し、バーナの排熱を排熱熱交換器で回収して水を予熱した後、その水を顕熱熱交換器で更に加熱することで、熱の回収効率の向上を図っている。
【特許文献１】特開２００３−１３０４６４号公報
【特許文献２】特開２００３−１３０４４８号公報，図７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
しかしながら、上記従来の給湯装置１４０においては、暖房回路が主となっており、主要なエネルギー消費である給湯が従となっているため、給湯使用後に膨張タンクに高温水が残り、エネルギーが無駄になってしまう。すなわち、従来の給湯装置１４０では、膨張タンク１４８内の温水を排熱熱交換器１５１及び顕熱熱交換器１５２で加熱する。そして、この高温の温水により、給湯用熱交換器１５４を介して、給湯用の水に与熱している。そのため、給湯使用後に、高温の温水が機器内に残ることになる。
【００２７】
また、排熱熱交換器に流入する水の水温が高い場合には、熱の回収効率は低下するという欠点がある。
【００２８】
例えば、図４における給湯装置１４０において、主給湯系統１４２により給湯を行う場合を考える。この場合、膨張タンク１４８内の循環水は、中間配管１４９、排熱熱交換器１５１、顕熱熱交換器１５２、給湯与熱管１５６を通って膨張タンク１４８に戻る循環経路を循環する。出湯温度の設定値が高い場合、給湯用熱交換器１５４には、高温の循環水を供給する必要がある。従って、顕熱熱交換器１５２では、循環水が高温に加熱される。しかしながら、給湯管１５５から出湯する温水の水量が少ない場合、給湯用熱交換器１５４において循環水から給湯用水へ与熱される熱量も少ない。従って、給湯用熱交換器１５４において循環水はあまり降温されず、高温の循環水が膨張タンク１４８に戻される。
【００２９】
このような状態が継続すると、膨張タンク１４８内の循環水の温度は上昇する。従って、排熱熱交換器１５１に供給される循環水の温度は高くなる。排熱熱交換器１５１に供給される循環水の温度が高くなると、排熱熱交換器１５１内では、排ガスと循環水との温度差が小さくなる。そのため、排ガスから循環水への熱移動も緩やかとなる。その結果、排ガスからの排熱回収率が低下する。
【００３０】
また、他の例としては、高温暖房を行う場合において、設定温度が高いが温水暖房機器における放熱量が小さい場合にも同様の現象が生じる。
【００３１】
そこで、本発明の目的は、高温の温水を少量給湯する場合や、暖房負荷が小さい高温暖房を行う場合でも、熱源装置の熱利用効率が高い給湯装置を、１つの熱源装置を用いて実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
本発明に係る給湯装置の第１の構成は、燃料を燃焼させ燃焼熱を発生させる熱源装置と、前記熱源装置が発生する燃焼熱で水を加熱する顕熱熱交換器と、前記顕熱熱交換器を通る加熱水路と、前記加熱水路の前記顕熱熱交換器上流側に水を供給する給水路と、前記加熱水路の前記顕熱熱交換器下流側から加熱された温水を取り出す出湯路と、前記加熱水路の前記顕熱熱交換器下流側と、前記加熱水路の前記顕熱熱交換器上流側とに接続された与熱循環水路と、前記与熱循環水路に設けられ、前記加熱水路の前記顕熱熱交換器下流側から上流側へ温水を圧送する循環ポンプと、暖房装置に対して熱を供給するための熱媒を循環させる暖房用循環路と、前記与熱循環水路を圧送される温水と、前記暖房用循環路を循環する熱媒との熱交換を行う暖房用熱交換器と、前記顕熱熱交換器上流側の前記加熱水路に設けられ、前記熱源装置から排出される排ガスの熱を前記加熱水路内の水に供給する第１の排熱回収熱交換器と、前記暖房用循環路において、前記暖房装置から前記暖房用熱交換器へ熱媒を戻す暖房戻路に設けられ、前記第１の排熱回収熱交換器を通過した排ガスの熱を前記暖房戻路内の熱媒に供給する第２の排熱回収熱交換器と、を備えていることを特徴とする。
【００３３】
この構成によれば、給湯用の水を顕熱熱交換器で直接加熱し、顕熱熱交換器で加熱された水は給湯に使用するため、従来の給湯器のように、給湯使用後に高温水が機器内に残ることがない。
【００３４】
また、出湯路から温水を出湯する場合、給水路から加熱水路へ給水を行う。加熱水路に給水された水は、第１の排熱回収熱交換器において、熱源装置で燃料を燃焼させたときに発生する排ガスの熱により予熱される。予熱された水は、顕熱熱交換器において更に加熱された後、出湯路から出湯される。このように、排ガスの排熱を第１の排熱回収熱交換器において回収することで、熱回収効率が向上する。
【００３５】
一方、暖房を行う場合には、循環ポンプを起動して、加熱水路と与熱循環水路との環路内で温水を循環させる。加熱水路内の水は、熱源装置から排出される排ガスにより第１の排熱回収熱交換器で予熱された後、顕熱熱交換器でさらに加熱される。顕熱熱交換器を出た温水は、暖房用熱交換器において暖房用循環路内の熱媒に与熱して降温する。そして、再び第１の排熱回収熱交換器に送られる。暖房用循環路内の熱媒は、第１の排熱回収熱交換器を通過した排ガスにより、第２の排熱回収熱交換器で予熱された後、暖房用熱交換器で更に加熱される。このように、第２の排熱回収熱交換器を設けることにより、第１の排熱回収熱交換器で排ガスの熱が十分に回収できない場合でも、第２の排熱回収熱交換器で回収することが可能となる。これにより、熱の回収効率を向上させることができる。
【００３６】
本発明に係る給湯装置の第２の構成は、燃料を燃焼させ燃焼熱を発生させる熱源装置と、前記熱源装置が発生する燃焼熱で水を加熱する顕熱熱交換器と、前記顕熱熱交換器を通る加熱水路と、前記加熱水路の前記顕熱熱交換器上流側に水を供給する給水路と、前記加熱水路の前記顕熱熱交換器下流側から加熱された温水を取り出す出湯路と、前記加熱水路の前記顕熱熱交換器下流側と、前記加熱水路の前記顕熱熱交換器上流側とに接続された与熱循環水路と、前記与熱循環水路に設けられ、前記加熱水路の前記顕熱熱交換器下流側から上流側へ温水を圧送する循環ポンプと、浴槽の水（以下、「浴槽水」という。）が循環する追焚用循環路と、前記与熱循環水路を圧送される温水と、前記追焚用循環路を循環する浴槽水との熱交換を行う追焚用熱交換器と、前記顕熱熱交換器上流側の前記加熱水路に設けられ、前記熱源装置から排出される排ガスの熱を前記加熱水路内の水に供給する第１の排熱回収熱交換器と、前記追焚用循環路において、前記浴槽から前記追焚用熱交換器へ浴槽水を戻す浴槽戻路に設けられ、前記第１の排熱回収熱交換器を通過した排ガスの熱を前記浴槽戻路内の浴槽水に供給する第３の排熱回収熱交換器と、を備えていることを特徴とする。
【００３７】
この構成によれば、出湯路から温水を出湯する場合、給水路から加熱水路へ給水を行う。加熱水路に給水された水は、第１の排熱回収熱交換器において、熱源装置で燃料を燃焼させたときに発生する排ガスの熱により予熱される。予熱された水は、顕熱熱交換器において更に加熱された後、出湯路から出湯される。このように、排ガスの排熱を第１の排熱回収熱交換器において回収することで、熱回収効率が向上する。
一方、風呂の追焚を行う場合には、循環ポンプを起動して、加熱水路と与熱循環水路との環路内で温水を循環させる。加熱水路内の水は、熱源装置から排出される排ガスにより第１の排熱回収熱交換器で予熱された後、顕熱熱交換器でさらに加熱される。顕熱熱交換器を出た温水は、追焚用熱交換器において追焚用循環路内の浴槽水に与熱して降温する。そして、再び第１の排熱回収熱交換器に送られる。追焚用循環路内の浴槽水は、第１の排熱回収熱交換器を通過した排ガスにより、第３の排熱回収熱交換器で予熱された後、追焚用熱交換器で更に加熱される。このように、第３の排熱回収熱交換器を設けることにより、第１の排熱回収熱交換器で排ガスの熱が十分に回収できない場合でも、第３の排熱回収熱交換器で回収することが可能となる。これにより、熱の回収効率を向上させることができる。
【００３８】
本発明に係る給湯装置の第３の構成は、燃料を燃焼させ燃焼熱を発生させる熱源装置と、前記熱源装置が発生する燃焼熱で水を加熱する顕熱熱交換器と、前記顕熱熱交換器を通る加熱水路と、前記加熱水路の前記顕熱熱交換器上流側に水を供給する給水路と、前記加熱水路の前記顕熱熱交換器下流側から加熱された温水を取り出す出湯路と、前記加熱水路の前記顕熱熱交換器下流側と、前記加熱水路の前記顕熱熱交換器上流側とに接続された与熱循環水路と、前記与熱循環水路に設けられ、前記加熱水路の前記顕熱熱交換器下流側から上流側へ温水を圧送する循環ポンプと、暖房装置に対して熱を供給するための熱媒を循環させる暖房用循環路と、浴槽の水（以下、「浴槽水」という。）が循環する追焚用循環路と、前記与熱循環水路を圧送される温水と、前記暖房用循環路を循環する熱媒との熱交換を行う暖房用熱交換器と、前記顕熱熱交換器上流側の前記加熱水路に設けられ、前記熱源装置から排出される排ガスの熱を前記加熱水路内の水に供給する第１の排熱回収熱交換器と、前記暖房用循環路において、前記暖房装置から前記暖房用熱交換器へ熱媒を戻す暖房戻路に設けられ、前記第１の排熱回収熱交換器を通過した排ガスの熱を前記暖房戻路内の熱媒に供給する第２の排熱回収熱交換器と、前記追焚用循環路において、前記浴槽から前記追焚用熱交換器へ浴槽水を戻す浴槽戻路に設けられ、前記第１の排熱回収熱交換器を通過した排ガスの熱を前記浴槽戻路内の浴槽水に供給する第３の排熱回収熱交換器と、を備えていることを特徴とする。
【００３９】
この構成により、上述したように、暖房時又は風呂の追焚時において、第１の排熱回収熱交換器で排ガスの熱を十分に回収できない場合でも、第２の排熱回収熱交換器又は第３の排熱回収熱交換器により排ガスの熱を回収することができる。従って、高温の温水を少量給湯する場合や、暖房負荷が小さい高温暖房を行う場合でも、熱源装置の熱利用効率を高めることができる。
【発明の効果】
【００４０】
以上のように、本発明に係る給湯装置によれば、第１の排熱回収熱交換器を通過した排ガスの熱を第２の排熱回収熱交換器又は第３の排熱回収熱交換器において更に回収する構成としたことで、高温の温水を少量給湯する場合や、暖房負荷が小さい高温暖房を行う場合でも、熱源装置の熱利用効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００４２】
図１は、本発明の実施例１に係る給湯装置の構成を表す図である。
【００４３】
給湯装置１は、給水路２、加熱水路３、出湯路４、バイパス路５、与熱循環水路６、暖房用循環路７、及び追焚用循環路８を備えている。給水路２は、上水から水が給水される水管路である。加熱水路３は、一端が給水路２に接続され、他端が出湯路４に接続されている。出湯路４は、給湯栓（図示せず。）に温水を出湯する水管路である。また、加熱水路３と並列に、給水路２から出湯路４へバイパス路５が接続されている。出湯路４には、混合弁９が設けられており、バイパス路５は、この混合弁９において出湯路４と接続されている。混合弁９は、加熱水路３から供給される温水とバイパス路５から供給される水との混合比を調節する弁である。
【００４４】
与熱循環水路６は、加熱水路３の下流端と上流端とに接続されている。与熱循環水路６は、途中が暖房用与熱水路６ａと追焚用与熱水路６ｂとに分かれている。
【００４５】
暖房用循環路７は、暖房装置（図示せず。）と給湯装置１との間で、熱媒である水を循環する水管路である。追焚用循環路８は、風呂の浴槽（図示せず。）と給湯装置１との間で、浴槽水を循環する水管路である。
【００４６】
給水路２には、上流側から、サーミスタ１０、及び水量センサ１１が設けられている。サーミスタ１０は、給水路２に供給される水温を検出する。水量センサ１１は、給水路２に供給される水量を検出する。各検出値は、出湯、暖房、又は追焚の温度制御に用いられる。
【００４７】
加熱水路３は、上流側から、水量センサ１２、サーミスタ１３、排熱回収熱交換器１４、顕熱熱交換器１５、及びサーミスタ１６が設けられている。水量センサ１２は、加熱水路３を流れる水量を検出する。サーミスタ１３は、加熱水路３に流入する水の温度を検出する。また、サーミスタ１６は、加熱水路３から流出する水（湯）の温度を検出する。各検出値は、出湯、暖房、又は追焚の温度制御に用いられる。
【００４８】
排熱回収熱交換器１４及び顕熱熱交換器１５は、加熱水路３を通る水の加熱を行う。顕熱熱交換器１５は、熱源装置１７により加熱される。熱源装置１７は、ガスバーナや石油バーナ等の、燃料を燃焼させることによって燃焼熱を発生させる装置である。
【００４９】
また、熱源装置１７において燃料を燃焼させた際に排出される排ガスは、排熱回収熱交換器１４に送られる。排熱回収熱交換器１４においては、排ガスの熱により、加熱水路３内の水の加熱が行われる。加熱水路３を通る水は、排熱回収熱交換器１４において予熱された後、顕熱熱交換器１５において更に加熱される。これにより、排ガスの熱を効率よく回収することができる。
【００５０】
出湯路４は、上流側から、混合弁９、及びサーミスタ１８が設けられている。混合弁９は、上述したように、加熱水路３から出湯路４に供給される温水と、バイパス路５から供給される水との混合比の調節を行う。サーミスタ１８は、混合弁９で混合された後の温水の水温を検出する。
【００５１】
与熱循環水路６の下流側には、循環ポンプ１９が設けられている。循環ポンプ１９は、与熱循環水路６内の水を、加熱水路３の下流側から上流側へ圧送する。与熱循環水路６は、循環ポンプ１９の上流側において、暖房用与熱水路６ａと追焚用与熱水路６ｂとに分かれている。
【００５２】
暖房用与熱水路６ａには、上流側から、暖房用熱交換器２０、及び暖房電磁弁２１が設けられている。暖房用熱交換器２０は、暖房用与熱水路６ａを流れる温水から暖房用循環路７内を循環する循環水に熱供給を行う熱交換器である。暖房電磁弁２１は、暖房用与熱水路６ａの断通を行う開閉電磁弁である。
【００５３】
追焚用与熱水路６ｂには、上流側から、追焚用熱交換器２２、及び風呂電磁弁２３が設けられている。追焚用熱交換器２２は、追焚用与熱水路６ｂを流れる温水から追焚用循環路８内を循環する浴槽水に熱供給を行う熱交換器である。風呂電磁弁２３は、追焚用与熱水路６ｂの断通を行う開閉電磁弁である。
【００５４】
暖房用循環路７は、暖房用熱交換器２０に通されている。暖房用循環路７は、この暖房用熱交換器２０を境にして、暖房戻路７ａと暖房往路７ｂとに分けられる。暖房戻路７ａは、暖房装置から暖房用熱交換器２０に戻る水が通る水管路である。暖房往路７ｂは、暖房用熱交換器２０から暖房装置に往く水が通る水管路である。
【００５５】
暖房戻路７ａには、暖房装置側から、排熱回収熱交換器２４、膨張タンク２５、及び暖房循環ポンプ２６が設けられている。排熱回収熱交換器２４は、排熱回収熱交換器１４を通過した排ガスの熱により暖房用循環路７内の水を加熱する熱交換器である。膨張タンク２５は、暖房用循環路７内の水を一時貯留するタンクである。膨張タンク２５は、暖房用循環路７内の水の圧力調整を行う。暖房循環ポンプ２６は、暖房用循環路７内の水を圧送して循環させるポンプである。
【００５６】
暖房往路７ｂには、サーミスタ２７が設けられている。このサーミスタ２７は、暖房装置に送られる温水の温度を検出する。また、排熱回収熱交換器２４と膨張タンク２５の間の暖房戻路７ａと暖房往路７ｂとの間は、バイパス管２８で接続されている。バイパス管２８は、細管で構成されている。このバイパス管２８は、室内の温度が暖房設定温度に達し、暖房装置に取り付けた遮断弁（図示せず。）が閉じられたような場合でも、暖房循環水の循環が止まり暖房往路７ｂに取り付けたサーミスタ２７で温水の温度が検出できなくなることと、暖房循環ポンプ２６に負荷がかかることを防止するために設けられている。
【００５７】
追焚用循環路８は、追焚用熱交換器２２を通されている。追焚用循環路８は、この追焚用熱交換器２２を境にして、浴槽戻路８ａと浴槽往路８ｂとに分けられる。浴槽戻路８ａは、浴槽から追焚用熱交換器２２に戻る水が通る水管路である。浴槽往路８ｂは、追焚用熱交換器２２から浴槽に往く水が通る水管路である。浴槽戻路８ａには、風呂ポンプ２９が設けられている。風呂ポンプ２９は、追焚用循環路８内の水を圧送して循環させるポンプである。浴槽往路８ｂにはサーミスタ３０が設けられている。サーミスタ３０は、浴槽に送られる浴槽水の温度を検出する。
【００５８】
以上のように構成された本実施例に係る給湯装置について、以下その動作を説明する。
【００５９】
まず、給湯栓に対して給湯を行う場合、給水管２から給水を行うと同時に、水量センサ１２で水流を検知し熱源装置１７による加熱を行う。給水管２に供給される水は、加熱水路３とバイパス路５に分流する。加熱水路３を流れる水は、排熱回収熱交換器１４において、熱源装置１７から排出される排ガスの熱によって予熱される。その後、顕熱熱交換器１５において、熱源装置１７から直接熱供給される。そして、混合弁９において、バイパス路５を通過してきた水と適度な割合で混合され、出湯路４から出湯される。
【００６０】
この場合、排熱回収熱交換器１４に供給される水は、給水路２から供給される低温の水である。そのため、排ガスとの温度差が大きい。従って、排ガスの熱は排熱回収熱交換器１４において効率よく回収される。
【００６１】
次に、暖房装置に対して暖房用の熱を供給する場合について説明する。この場合、暖房電磁弁２１を開弁して、暖房用与熱水路６ａを通水可能とする。そして、循環ポンプ１９を起動して、加熱水路３と暖房用与熱水路６ａとの間で水を循環させる。そして、熱源装置１７により加熱を行う。また、暖房循環ポンプ２６を起動して、暖房用循環路７に暖房用の熱媒である水（以下、「熱媒」という。）を循環させる。
【００６２】
このとき、加熱水路３内の水は、前述の場合と同様、排熱回収熱交換器１４で予熱され、更に顕熱熱交換器１５で加熱されて高温の温水となる。この高温の温水は、暖房用与熱水路６ａに送られる。次いで、この温水は、暖房用熱交換器２０において暖房用循環路７内の熱媒に与熱して降温する。そして、循環ポンプ１９を通過した後、再び加熱水路３に戻される。
【００６３】
一方、暖房用循環路７内を循環する熱媒は、暖房装置から戻ってくると、まず排熱回収熱交換器２４により予熱される。排熱回収熱交換器２４には、排熱回収熱交換器１４を通過した後の排ガスが供給されている。排熱回収熱交換器２４では、この排ガスの熱が熱媒に供給される。予熱された熱媒は、膨張タンク２５、暖房循環ポンプ２６を通過して暖房用熱交換器２０に送られる。この暖房用熱交換器２０において、暖房用与熱水路６ａの水から熱の供給を受けて更に加熱される。加熱された熱媒は、暖房往路７ｂから暖房装置へ送られる。そして、暖房装置で放熱し降温した後に、再び排熱回収熱交換器２４に戻る。
【００６４】
ここで、暖房装置における暖房負荷が大きい場合、暖房用熱交換器２０においては、暖房用与熱水路６ａ内の水から熱媒へ、多量の熱が与熱される。そのため、暖房用与熱水路６ａ内の水の温度降下が大きい。従って、排熱回収熱交換器１４には、低温の水が供給されるため、排熱回収熱交換器１４における熱の回収効率は高くなる。
【００６５】
しかしながら、暖房装置における設定温度が高く、かつ暖房装置における暖房負荷が小さい場合、暖房用熱交換器２０においては、暖房用与熱水路６ａ内の水から熱媒への熱移動は少ない。そのため、暖房用熱交換器２０における降温幅は狭くなる。そうすると、排熱回収熱交換器１４に流入する水の温度は高くなるため熱の回収効率が低下する。この場合、排熱回収熱交換器１４から排出される排ガスの温度は高くなる。従って、排ガスの熱は、排熱回収熱交換器２４において効率よく回収されることになる。
【００６６】
以上のように、本実施例における給湯装置１によれば、暖房装置における設定温度が高く、かつ暖房装置における暖房負荷が小さい場合においても、従来に比べて排ガスからの排熱の回収効率を向上させることができる。
【実施例２】
【００６７】
図２は、本発明の実施例２に係る給湯装置の構成を表す図である。本実施例に係る給湯装置１’は、基本的には図１の給湯装置１と同様の構成を有するが、新たに追焚用循環路８の風呂戻路８ａに、排熱回収熱交換器３１を備えた点が異なる。
【００６８】
排熱回収熱交換器３１も、排熱回収熱交換器２４と同様、排熱回収熱交換器１４を通過した後の排ガスが供給される。
【００６９】
このように、追焚用循環路８に、排熱回収熱交換器３１を加えることによっても、実施例１で説明したのと同様に、排ガスの熱の回収効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施例１に係る給湯装置の構成を表す図である。
【図２】本発明の実施例２に係る給湯装置の構成を表す図である。
【図３】特許文献１に記載の給湯装置の構成を表す図である。
【図４】特許文献２に記載の給湯装置の構成を表す図である。
【符号の説明】
【００７１】
１，１’  給湯装置
２  給水路
３  加熱水路
４  出湯路
５  バイパス路
６  与熱循環水路
６ａ  暖房用与熱水路
６ｂ  追焚用与熱水路
７  暖房用循環路
７ａ  暖房戻路
７ｂ  暖房往路
８  追焚用循環路
８ａ  浴槽戻路
８ｂ  浴槽往路
９  混合弁
１０  サーミスタ
１１  水量センサ
１２  水量センサ
１３  サーミスタ
１４  排熱回収熱交換器
１５  顕熱熱交換器
１６  サーミスタ
１７  熱源装置
１８  サーミスタ
１９  循環ポンプ
２０  暖房用熱交換器
２１  暖房電磁弁
２２  追焚用熱交換器
２３  風呂電磁弁
２４  排熱回収熱交換器
２５  膨張タンク
２６  暖房循環ポンプ
２７  サーミスタ
２８  バイパス管
２９  風呂ポンプ
３０  サーミスタ
３１  排熱回収熱交換器
【図１】
2006017361.tif 000003
【図２】
2006017361.tif 000004
【図３】
2006017361.tif 000005
【図４】
2006017361.tif 000006